JP5857682B2 - H-shaped steel flaw detection method and apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、H形鋼の製造工程、検査工程などにおいて、被検査領域に存在する表面欠陥を検出するH形鋼の疵検出方法及び装置に関する。   The present invention relates to a H-shaped steel flaw detection method and apparatus for detecting surface defects present in a region to be inspected in a manufacturing process, an inspection process, and the like of H-shaped steel.

製造工程の搬送ライン上を移動しているH形鋼の表面に発生した表面欠陥を検出する技術として、例えば特許文献1に記載の技術が知られている。
この特許文献1の技術は、熱間状態で移動しているH形鋼の表面から発する輻射光を光学的に測定して2次元輝度画像データを生成し、この2次元輝度画像データに基づいて2次元温度データを生成し、この2次元温度データに基づいて前記形鋼の表面に発生した疵を検出する技術である。
For example, a technique described in Patent Document 1 is known as a technique for detecting a surface defect generated on the surface of an H-shaped steel moving on a conveyance line in a manufacturing process.
The technique of this Patent Document 1 generates two-dimensional luminance image data by optically measuring radiation emitted from the surface of an H-shaped steel moving in a hot state, and based on the two-dimensional luminance image data. This is a technique for generating two-dimensional temperature data and detecting wrinkles generated on the surface of the shape steel based on the two-dimensional temperature data.

特開2004−279161号公報JP 2004-279161 A

しかし、熱間状態で移動しているH形鋼の表面疵を検出する場合には、H形鋼の周囲に発生するヒュームが外乱となって高精度の2次元輝度画像データを得ることが難しい。このため、搬送されているH形鋼の表面疵を自動検出することが難しい。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、搬送されているH形鋼の表面疵を高精度に検出を行うことができるH形鋼の疵検出方法及び装置を提供することを目的としている。
However, when detecting the surface flaw of an H-section steel that is moving in a hot state, it is difficult to obtain highly accurate two-dimensional luminance image data due to disturbance caused by the fume generated around the H-section steel. . For this reason, it is difficult to automatically detect the surface defects of the H-shaped steel being conveyed.
Therefore, the present invention has been made paying attention to the unsolved problems of the above-described conventional example, and can detect the surface defects of the H-section steel that can be detected with high accuracy. It is an object to provide a method and apparatus.

上記目的を達成するために、本発明の請求項1に係るH形鋼の疵検出方法は、冷間状態で搬送されているH形鋼のフランジ及びウェブを撮影した撮影画像データに基づいて、前記H形鋼の被検査領域に存在する表面欠陥を検出するH形鋼の疵検出方法であって、前記撮影画像データの被検査領域にハレーションが発生するように、前記フランジ及び前記ウェブに光を照射し続け、前記撮影画像データ及び予め記憶されている前記H形鋼の形状データに基づいて、前記ウェブの特定位置を前記被検査領域として算出する被検査領域算出工程と、前記被検査領域の濃淡撮影画像データのうち濃淡変化が少ないデータを濃色及び淡色の一方に補正し、補正した前記被検査領域の濃淡撮影画像データを二値データに変換するフィルター処理工程と、前記二値データのうち黒色データが所定値以上の面積を有している場合に表面欠陥であることを判定する疵認識工程と、を備えている。
この発明によると、冷間状態で搬送されているH形鋼の表面欠陥を検出しているので、熱間状態で搬送されているH形鋼の表面欠陥を検出する従来の方法と比較してヒューム等の外乱が発生せず、撮影画像にハレーションが発生するように、フランジ及びウェブに光を照射し続けているので、撮影画像データを高精度に得ることができる。
In order to achieve the above object, the H-section steel flaw detection method according to claim 1 of the present invention is based on photographed image data obtained by photographing the flange and web of the H-section steel being conveyed in a cold state. A method for detecting defects in a H-section steel that detects surface defects existing in the inspection area of the H-section steel, wherein light is applied to the flange and the web so that halation occurs in the inspection area of the photographed image data. A region to be inspected for calculating a specific position of the web as the region to be inspected based on the captured image data and the shape data of the H-shaped steel stored in advance, and the region to be inspected A filter processing step of correcting data having a small change in shading in one of dark and light colors, and converting the corrected shading image data of the inspected area into binary data; Black data among the binary data is and a flaw recognition step determines that the surface defects in the case of having an area larger than a predetermined value.
According to this invention, since the surface defect of the H-section steel conveyed in the cold state is detected, compared with the conventional method for detecting the surface defect of the H-section steel conveyed in the hot state. Since the flange and the web are continuously irradiated with light so that disturbance such as fume does not occur and halation occurs in the captured image, the captured image data can be obtained with high accuracy.

また、請求項2記載の発明は、前記被検査領域算出工程が、前記撮影画像データから前記フランジの垂面の位置を算出し、前記H形鋼の形状データから前記フランジの形状寸法を読み込み、前記フランジの垂面の位置及び前記フランジの形状寸法に基づいて前記撮影画像データのウェブ及びフランジの間の接合部の形状寸法を算出し、前記接合部の形状寸法に基づいて、前記ウェブの特定位置を前記被検査領域として算出する。
この発明によると、比較的に光の反射率が安定しているフランジの垂面を撮影画像データから算出し、これに基づいてウェブの被検査領域を設定しているので、H形鋼が蛇行した状態で搬送されていても、ウェブの被検査領域を確実に設定することができる。
Further, in the invention according to claim 2, the inspection area calculation step calculates the position of the vertical surface of the flange from the captured image data, reads the shape dimension of the flange from the shape data of the H-section steel, The shape dimension of the joint between the web and the flange of the photographed image data is calculated based on the position of the vertical surface of the flange and the shape dimension of the flange, and the web is identified based on the shape dimension of the joint. The position is calculated as the inspection area.
According to the present invention, the vertical surface of the flange having a relatively stable light reflectance is calculated from the photographed image data, and the inspected area of the web is set based on the calculated surface. Even if the web is transported in a state in which the web is inspected, the inspection area of the web can be reliably set.

一方、請求項3記載のH形鋼の疵検出装置は、H形鋼のフランジ及びウェブに光を照射する照明装置と、この照明装置が光を照射した領域を撮影するカメラとを有し、前記カメラが撮影した撮影画像データに基づいて前記H形鋼の被検査領域に存在する表面欠陥を検出するH形鋼の疵検出装置であって、前記照明装置は、前記撮影画像データの被検査領域にハレーションが発生するように前記フランジ及び前記ウェブに光を照射しているとともに、前記被検査領域の濃淡撮影画像データのうち濃淡変化が少ないデータを濃色及び淡色の一方に補正し、補正した前記被検査領域の濃淡撮影画像データを二値データに変換するフィルター処理手段と、前記二値データのうち黒色データが所定値以上の面積を有している場合に表面欠陥であることを判定する疵認識手段と、を備えている。
この発明によると、搬送されているH形鋼の表面の撮影画像データを高精度に得ることができ、H形鋼の表面欠陥を自動的に検出することができる。
On the other hand, the H-shaped steel wrinkle detecting device according to claim 3 has a lighting device that irradiates light to the flange and web of the H-shaped steel, and a camera that shoots a region irradiated with light by the lighting device, An apparatus for detecting defects in an H-section steel that detects surface defects existing in an inspection area of the H-section steel based on captured image data captured by the camera, wherein the illumination device inspects the captured image data. The flange and the web are irradiated with light so as to cause halation in the area , and the data with little change in shading is corrected to one of the dark color and the light color in the light and shade photographed image data of the area to be inspected. Filtering processing means for converting the grayscale image data of the inspected area into binary data, and if the black data of the binary data has an area of a predetermined value or more, it is a surface defect. It includes a flaw recognition unit constant for, a.
According to the present invention, captured image data of the surface of the H-section steel being conveyed can be obtained with high accuracy, and surface defects of the H-section steel can be automatically detected.

本発明に係るH形鋼の疵検出方法及び装置によれば、冷間状態で搬送されているH形鋼の表面欠陥を検出し、撮影画像にハレーションが発生するようにフランジ及びウェブに光を照射し続けているので、H形鋼の表面欠陥を高精度に検出することができる。   According to the method and apparatus for detecting defects in H-section steel according to the present invention, surface defects of the H-section steel being conveyed in a cold state are detected, and light is applied to the flange and web so that halation occurs in the photographed image. Since irradiation is continued, surface defects of the H-section steel can be detected with high accuracy.

本発明に係るH形鋼の表面欠陥を検出する装置のブロック図である。It is a block diagram of the device which detects the surface defect of H section steel concerning the present invention. H形鋼の表面欠陥を検出する装置をH形鋼の進行方向から示した図である。It is the figure which showed the apparatus which detects the surface defect of H-section steel from the advancing direction of H-section steel. H形鋼の表面欠陥を検出する装置を構成するカメラと照明装置の配置を示した図である。It is the figure which showed arrangement | positioning of the camera which comprises the apparatus which detects the surface defect of H-section steel, and an illuminating device. 疵検出部が行う疵検出処理の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the wrinkle detection process which a wrinkle detection part performs. H形鋼の表面を撮影するカメラ及び撮影画像データを示す図である。It is a figure which shows the camera and imaging | photography image data which image | photograph the surface of H-section steel. 撮影画像データに基づいてフランジの垂面の位置を算出する方法を示す図である。It is a figure which shows the method of calculating the position of the vertical surface of a flange based on picked-up image data. 接合部の位置を算出する方法を示す図である。It is a figure which shows the method of calculating the position of a junction part. 不感帯を設定する方法を示す図である。It is a figure which shows the method of setting a dead zone. 被検査領域を設定する方法を示す図である。It is a figure which shows the method of setting a to-be-inspected area | region. 撮影画像データの被検査領域内に黒色データの大きな集合体と多数の点(濃淡変化によるかげ)が存在している状態を示す図である。It is a figure which shows the state in which the big aggregate | assembly of black data and many points | pieces (shade by a shading change) exist in the to-be-inspected area | region of picked-up image data. 図10の撮影画像データから被検査領域内の濃淡変化が少ないデータを濃色及び淡色の一方に補正する処理を行った状態を示す図である。It is a figure which shows the state which performed the process which correct | amends the data with few shade changes in a to-be-inspected area | region from FIG. 10 image data to one of a dark color and a light color. 図11の撮影画像データから二値データに変換した状態を示す図である。It is a figure which shows the state converted into the binary data from the picked-up image data of FIG.

以下、本発明を実施するための形態(以下、実施形態という。)を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、冷間状態である精製ラインで搬送されているH形鋼1の表面欠陥を検出する疵検出装置を示すブロック図、図2は、H形鋼1の搬送方向から疵検出装置を示した横断面概略である。
図1に示すように、H形鋼1は、ウェブ2を水平にし、一対のフランジ3が上下方向に延在するように配置され、矢印A方向の長手方向に搬送されている。
本実施形態の疵検出装置は、図1及び図2(a)に示すように、ウェブ2の上方にウェブ2の幅方向に離間して配置された2対の照明装置4U及びカメラ5Uと、ウェブ2の下方に配置されてウェブ2の幅方向に離間して配置された2対の照明装置4L及びカメラ5Lと、画像処理部6とを備えている。なお、カメラ5U,5Lは、エリアカメラで構成されている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a flaw detection device that detects surface defects of the H-section steel 1 being transported in a refining line that is in a cold state, and FIG. 2 shows the flaw detection device from the conveyance direction of the H-section steel 1. It is the shown cross-sectional outline.
As shown in FIG. 1, the H-section steel 1 is arranged such that the web 2 is horizontal and the pair of flanges 3 extend in the vertical direction, and is conveyed in the longitudinal direction of the arrow A direction.
As shown in FIGS. 1 and 2A, the wrinkle detection device of the present embodiment includes two pairs of lighting devices 4U and a camera 5U that are disposed above the web 2 and spaced apart in the width direction of the web 2. The image processing unit 6 includes two pairs of lighting devices 4 </ b> L and a camera 5 </ b> L that are arranged below the web 2 and spaced apart in the width direction of the web 2. The cameras 5U and 5L are area cameras.

図3に示すように、ウェブ2の上方に配置されている照明装置4Uは、照射軸4Sが鉛直線に対して搬送方向の下流側に所定の角度θだけ傾けて配置されている。また、ウェブ2の上方に配置されているカメラ5Uは、照明装置4Uから照射される光によってカメラ5Uが撮影した撮影画像にハレーションが発生するように、撮影軸5Sが鉛直線に対して搬送方向の上流側に前述した角度θだけ傾けて配置されている。そして、この一対の照明装置4U及びカメラ5Uに幅方向に離間して配置されている他の一対の照明装置4U及びカメラ5Uも同様の構成とされている。   As shown in FIG. 3, the illumination device 4U disposed above the web 2 is disposed such that the irradiation axis 4S is inclined with respect to the vertical line by a predetermined angle θ on the downstream side in the transport direction. In addition, the camera 5U disposed above the web 2 has the photographing axis 5S in the transport direction with respect to the vertical line so that halation occurs in the photographed image photographed by the camera 5U by the light emitted from the illumination device 4U. Is inclined at the angle θ described above. And another pair of illuminating device 4U and camera 5U which are spaced apart in the width direction from this pair of illuminating device 4U and camera 5U have the same configuration.

また、ウェブ2の下方に配置されている照明装置4Lは、照射軸4Sが鉛直線に対して搬送方向の上流側に所定の角度θだけ傾けて配置されている。また、ウェブ2の下方に配置されているカメラ5Lは、照明装置4Lから照射される光によってカメラ5Lが撮影した撮影画像にハレーションが発生するように、撮影軸5Sが鉛直線に対して搬送方向の下流側に前述した角度θだけ傾けて配置されている。そして、この一対の照明装置4L及びカメラ5Lに幅方向に離間して配置されている他の一対の照明装置4L及びカメラ5Lも同様の構成とされている。   The illumination device 4L disposed below the web 2 is disposed such that the irradiation axis 4S is inclined by a predetermined angle θ upstream of the vertical line in the transport direction. Further, the camera 5L disposed below the web 2 has the photographing axis 5S in the transport direction with respect to the vertical line so that halation occurs in the photographed image photographed by the camera 5L by the light emitted from the illumination device 4L. Inclined by the above-mentioned angle θ on the downstream side. The other pair of illumination devices 4L and the camera 5L, which are spaced apart from the pair of illumination devices 4L and the camera 5L in the width direction, have the same configuration.

また、各対の照明装置4U及びカメラ5U及び照明装置4L及びカメラ5Lは、図1の符号7,8で示す昇降機構により昇降自在とされている。すなわち、精製ラインで搬送されてくるH形鋼1のウェブ2の高さ、フランジ3の幅は様々であり、H形鋼1の形状が変化しても、各対の照明装置4U及びカメラ5U及び照明装置4L及びカメラ5Lを昇降機構7,8が昇降させることで、照明装置4U,4Lから照射される光によってカメラ5U,5Lが撮影した撮影画像にハレーションが発生するようにしている。   Further, each pair of the illumination device 4U, the camera 5U, the illumination device 4L, and the camera 5L can be moved up and down by a lifting mechanism indicated by reference numerals 7 and 8 in FIG. That is, the height of the web 2 of the H-section steel 1 conveyed in the refining line and the width of the flange 3 are various, and even if the shape of the H-section steel 1 changes, each pair of lighting devices 4U and cameras 5U. In addition, the elevating mechanisms 7 and 8 raise and lower the illumination device 4L and the camera 5L, so that halation occurs in the captured images taken by the cameras 5U and 5L by the light emitted from the illumination devices 4U and 4L.

ウェブ2の上面或いは下面には、冷却工程や洗浄工程などの水を使用した処理によって、水滴が付着している場合がある。撮影画像にハレーションを発生させないで撮影した場合、この水滴を疵と誤検知するおそれがある。これは、照射した光が水滴によって乱反射し、そのために見かけ上のコントラスト差が生まれることで、誤検知の要因になるからである。本実施形態では、上記ハレーションを発生させることで、上記のような疵と誤検知されるような水滴をマスキングして、より精度よく目的とする疵だけを検知可能となる。   Water droplets may adhere to the upper surface or the lower surface of the web 2 due to processing using water such as a cooling process or a cleaning process. If the photographed image is photographed without causing halation, this water drop may be erroneously detected as a wrinkle. This is because the irradiated light is irregularly reflected by the water droplets, and an apparent contrast difference is generated, thereby causing a false detection. In the present embodiment, by generating the halation, it is possible to mask only water droplets that are erroneously detected as wrinkles as described above, and to detect only the target wrinkles with higher accuracy.

そして、ウェブ面の幅、すなわち、一対のフランジ3間の距離の大きなH形鋼1の場合には、図2(a)に示すように、ウェブ2の上方に配置した2台のカメラ5Uが撮影したウェブ2の上面及び一対のフランジの上部の撮影画像データと、ウェブ2の下方に配置した2台のカメラ5Lが撮影した撮影したウェブ2の下面及び一対のフランジの下部の撮像画像データを画像処理部6に送信する。
また、図2(b)に示すように、ウェブ面の幅が小さいH形鋼1の場合には、ウェブ2の上方に配置した1台のカメラ5Uが撮影したウェブ2の上面及び一対のフランジの上部の撮影画像データと、ウェブ2の下方に配置した1台のカメラ5Lが撮影したウェブ2の下面及び一対のフランジの下部の撮像画像データを画像処理部6に送信する。
In the case of the H-section steel 1 having a large web surface width, that is, a large distance between the pair of flanges 3, as shown in FIG. 2A, two cameras 5 </ b> U arranged above the web 2 are provided. Photographed image data of the upper surface of the photographed web 2 and the upper part of the pair of flanges, and imaged image data of the photographed lower surface of the web 2 and the lower part of the pair of flanges photographed by the two cameras 5L arranged below the web 2. The image is transmitted to the image processing unit 6.
Further, as shown in FIG. 2B, in the case of the H-section steel 1 having a small web surface width, the top surface of the web 2 and a pair of flanges photographed by one camera 5U disposed above the web 2 And the captured image data of the lower surface of the web 2 and the lower part of the pair of flanges captured by a single camera 5L disposed below the web 2 are transmitted to the image processing unit 6.

画像処理部6は、画像取込部9、疵検出部10及び形状データ部11とを備えている。
画像取込部9は、H形鋼1のウェブ面の幅が大きな場合には、ウェブ2の上方に配置した2台のカメラ5Uが撮影したウェブ2の上面及び一対のフランジの上部の撮影画像データと、ウェブ2の下方に配置した2台のカメラ5Lが撮影した撮影したウェブ2の下面及び一対のフランジの下部の撮像画像データを、予め設定した画像取込周期で取得して、記憶部(不図示)に記憶する。一方、H形鋼1のウェブ面の幅が小さい場合には、ウェブ2の上方に配置した1台のカメラ5Uが撮影したウェブ2の上面及び一対のフランジの上部の撮影画像データと、ウェブ2の下方に配置した1台のカメラ5Lが撮影した撮影したウェブ2の下面及び一対のフランジの下部の撮像画像データを、予め設定した画像取込周期で取得して記憶部に記憶する。ここで、画像取込周期は、例えば、H形鋼1が100mm搬送される周期である。
The image processing unit 6 includes an image capturing unit 9, a wrinkle detection unit 10, and a shape data unit 11.
When the width of the web surface of the H-section steel 1 is large, the image capturing unit 9 captures images of the upper surface of the web 2 and the upper portions of the pair of flanges captured by the two cameras 5U disposed above the web 2. Data and captured image data of the lower surface of the web 2 taken by the two cameras 5L arranged below the web 2 and the lower part of the pair of flanges are acquired at a preset image capture cycle, and the storage unit (Not shown). On the other hand, when the width of the web surface of the H-section steel 1 is small, the captured image data of the upper surface of the web 2 and the upper part of the pair of flanges captured by one camera 5U disposed above the web 2 and the web 2 The captured image data of the lower surface of the photographed web 2 and the lower part of the pair of flanges photographed by one camera 5L arranged below is acquired at a preset image capture period and stored in the storage unit. Here, the image capture cycle is, for example, a cycle in which the H-section steel 1 is conveyed 100 mm.

形状データ部11は、疵検出が行われているH形鋼1のフランジ3のフランジ幅、フランジ厚さ等の情報が記憶されている。
疵検出部10は、画像取込部9の記憶部から順次撮影画像データを読み込み、図4のフローチャートに示す疵検出処理を行う。
疵検出部10が行う疵検出処理は、先ず、ステップST1において被検査領域算出処理を行う。次いで、ステップST2に移行してフィルター処理を行う。次いで、ステップST3に移行して面積判定処理を行う。最後に、ステップST4に移行して結果出力処理を行う。
The shape data section 11 stores information such as the flange width and the flange thickness of the flange 3 of the H-section steel 1 for which wrinkle detection is performed.
The wrinkle detection unit 10 sequentially reads captured image data from the storage unit of the image capturing unit 9 and performs wrinkle detection processing shown in the flowchart of FIG.
In the wrinkle detection process performed by the wrinkle detection unit 10, first, inspected area calculation processing is performed in step ST <b> 1. Next, the process proceeds to step ST2 to perform filter processing. Subsequently, it transfers to step ST3 and performs an area determination process. Finally, the process goes to step ST4 to perform a result output process.

図4のステップST1で示した被検査領域算出処理の詳細について、図5から図9を参照して説明する。
図5(a)は、H形鋼1のウェブ2の上面及び一対のフランジを撮影する一対のカメラ5U,5Uと、ウェブ2の下面及び一対のフランジを撮影する一対のカメラ5L,5Lを示すものである。図5(a)に示すようにウェブ面の幅が大きいH形鋼1の疵検出を行う場合には、ウェブ2の上方に配置した一対のカメラ5U,5Uと、ウェブ2の下方に配置した一対のカメラ5L,5Lとを使用するが、ウェブ面の幅が小さいH形鋼1の疵検出を行う場合には、図2(b)に示すように、ウェブ2の上方に配置した一方のカメラ5Uと、ウェブ2の下方に配置した一方のカメラ5Lを使用する。
Details of the inspection area calculation process shown in step ST1 of FIG. 4 will be described with reference to FIGS.
FIG. 5A shows a pair of cameras 5U and 5U for photographing the upper surface and a pair of flanges of the web 2 of the H-section steel 1, and a pair of cameras 5L and 5L for photographing the lower surface of the web 2 and the pair of flanges. Is. As shown in FIG. 5 (a), when detecting wrinkles of the H-section steel 1 having a large web surface width, a pair of cameras 5U and 5U arranged above the web 2 and a web 2 are arranged below the web 2. A pair of cameras 5L and 5L are used, but when detecting wrinkles of the H-section steel 1 having a small web surface width, as shown in FIG. The camera 5U and one camera 5L disposed below the web 2 are used.

また、図5(b)は、ウェブ2の上方に配置した一方(右側)のカメラ5Uが撮影した撮影画像データであり、背景12、右側のフランジ3の垂面13、フランジ3の内面14、フランジ3及びウェブ2の接合部15、ウェブ2の上面2aが撮影され、撮影画像データとして記憶部に記憶される。なお、図示しないが、ウェブ2の上方に配置した他方(左側)のカメラ5U、ウェブ2の下方に配置した一対のカメラ5L,5Lも、図5(b)に類似した撮影画像データが記憶部に記憶される。   FIG. 5B is photographed image data taken by one (right side) camera 5U arranged above the web 2. The background 12, the vertical surface 13 of the right flange 3, the inner surface 14 of the flange 3, The flange 15 and the joint 15 of the web 2 and the upper surface 2a of the web 2 are photographed and stored in the storage unit as photographed image data. Although not shown, the other (left side) camera 5U disposed above the web 2 and the pair of cameras 5L and 5L disposed below the web 2 also store captured image data similar to FIG. Is remembered.

そして、ステップST1の被検査領域算出処理では、先ず、撮影画像データから右側のフランジ3の垂面13の位置を算出する(図6参照)。次いで、形状データ部11のH形鋼1のフランジ3のフランジ幅、フランジ厚さを読み込み、これらの値と、フランジ3の内面14と、右側のフランジ3の垂面13の位置とに基づいて接合部15を算出する(図7参照)。次いで、接合部15の近傍は表面の荒れやフランジ3により遮蔽されて照明装置4U,4Lが当たりにくいので、接合部15に対してウェブ2の上面2a側に所定幅Hの不感帯16を設定する(図8)。次いで、ウェブ2の上面2aの接合部15側に、不感帯16に重なり合わない位置に被検査領域17を設定する。
また、上述した被検査領域算出処理は、ウェブ2の上方に配置した他方(左側)のカメラ5U、ウェブ2の下方に配置した一対のカメラ5L,5Lが撮影した撮影画像データに対しても行う。
In the inspection area calculation process in step ST1, first, the position of the vertical surface 13 of the right flange 3 is calculated from the captured image data (see FIG. 6). Next, the flange width and the flange thickness of the flange 3 of the H-section steel 1 in the shape data portion 11 are read, and based on these values, the position of the inner surface 14 of the flange 3 and the vertical surface 13 of the right flange 3. The joint 15 is calculated (see FIG. 7). Next, since the vicinity of the joint 15 is shielded by surface roughness and the flange 3 and the lighting devices 4U and 4L are difficult to hit, the dead zone 16 having a predetermined width H is set on the upper surface 2a side of the web 2 with respect to the joint 15. (FIG. 8). Next, a region 17 to be inspected is set at a position that does not overlap the dead zone 16 on the joint 15 side of the upper surface 2 a of the web 2.
Further, the inspection area calculation process described above is also performed on the captured image data captured by the other (left side) camera 5U disposed above the web 2 and the pair of cameras 5L and 5L disposed below the web 2. .

次いで、図4のステップST2で示したフィルター処理の詳細について、図10から図12を参照して説明する。
図10は、ウェブ2の上方に配置した一方(右側)のカメラ5Uが撮影した濃淡の撮影画像データであり、被検査領域17内に黒色データの大きな集合体と、黒色データの多数の点が存在している。このうち、黒色データの多数の点は濃淡変化によるかげである。
フィルター処理では、先ず、被検査領域17内の濃淡撮影画像データのうち濃淡変化が少ないデータを濃色及び淡色の一方に補正する濃淡補正を行う(図11参照))。次いで、補正した被検査領域17内の濃淡撮影画像データを二値データに変換する(図12参照)。
Next, details of the filtering process shown in step ST2 of FIG. 4 will be described with reference to FIGS.
FIG. 10 shows shaded image data taken by one (right side) camera 5U arranged above the web 2. A large collection of black data and a large number of points of black data are present in the inspected area 17. Existing. Of these, many points in the black data are shadows due to shade changes.
In the filter processing, first, density correction is performed in which data with little change in density in the density photographed image data in the inspected area 17 is corrected to one of a dark color and a light color (see FIG. 11). Next, the corrected grayscale image data in the inspection area 17 is converted into binary data (see FIG. 12).

また、上述したフィルター処理は、ウェブ2の上方に配置した他方(左側)のカメラ5U、ウェブ2の下方に配置した一対のカメラ5L,5Lが撮影した撮影画像データに設定した被検査領域17に対しても、同様の手順で行う。
また、ステップST3の面積判定処理では、図12の二値化処理データで得られた濃淡撮影画像データにおいて、被検査領域17内の黒色データ18の面積を算出する。
Further, the above-described filter processing is performed on the inspection area 17 set in the captured image data captured by the other (left side) camera 5U disposed above the web 2 and the pair of cameras 5L and 5L disposed below the web 2. The same procedure is followed.
In the area determination process in step ST3, the area of the black data 18 in the region 17 to be inspected is calculated in the grayscale image data obtained from the binarization process data in FIG.

そして、ステップST4の結果出力処理では、図12の被検査領域17内の黒色データ18が、所定値以上の面積を有している場合には、上位コンピュータに伝送、或いは画像出力、あるいはプリンタ出力により「表面欠陥」であることを表示する。
また、上述した面積判定処理及び結果出力処理、ウェブ2の上方に配置した他方(左側)のカメラ5U、ウェブ2の下方に配置した一対のカメラ5L,5Lが撮影した撮影画像データに設定した被検査領域17に存在する黒色データに対しても、同様の手順で行う。
ここで、本実施形態の図4で示したステップST1の被検査領域算出処理が、本発明の被検査領域算出工程に対応し、図4で示したステップST2のフィルター処理が、本発明のフィルター処理工程に対応し、図4で示したステップST3の面積判定処理及びステップST4の結果出力処理が、本発明の疵認識工程に対応している。
Then, in the result output process of step ST4, if the black data 18 in the inspected area 17 in FIG. 12 has an area of a predetermined value or more, it is transmitted to the host computer, or the image is output or the printer is output. To indicate “surface defects”.
In addition, the area determination process and the result output process described above, the other (left side) camera 5U disposed above the web 2, and the pair of cameras 5L and 5L disposed below the web 2 are set to the captured image data captured. The same procedure is performed for black data existing in the inspection area 17.
Here, the inspection area calculation process of step ST1 shown in FIG. 4 of the present embodiment corresponds to the inspection area calculation process of the invention, and the filtering process of step ST2 shown in FIG. 4 is the filter of the invention. Corresponding to the processing steps, the area determination processing in step ST3 and the result output processing in step ST4 shown in FIG. 4 correspond to the wrinkle recognition step of the present invention.

次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態は、冷間状態で搬送されているH形鋼1の表面欠陥を検出しているので、熱間状態で搬送されているH形鋼の表面欠陥を検出する従来の方法と比較してヒューム等の外乱が発生せず、撮影画像データを高精度に得ることができる。
また、ウェブ2の上方に配置した一対の照明装置4U,4Uと、ウェブ2の下方に配置した一対の照明装置4L,4Lは、各照明装置に対応する一対のカメラ5U,5U、一対のカメラ5L,5Lが撮影する撮影画像にハレーションが発生するようにH形鋼1を照射しているので、さらに撮影画像データを高精度に得ることができる。
Next, the effect of this embodiment will be described.
Since this embodiment is detecting the surface defect of the H-section steel 1 currently conveyed in the cold state, it compares with the conventional method of detecting the surface defect of the H-section steel conveyed in the hot state. Thus, disturbance such as fume does not occur, and photographed image data can be obtained with high accuracy.
The pair of lighting devices 4U and 4U disposed above the web 2 and the pair of lighting devices 4L and 4L disposed below the web 2 include a pair of cameras 5U and 5U and a pair of cameras corresponding to each lighting device. Since the H-section steel 1 is irradiated so that halation occurs in the captured images captured by 5L and 5L, the captured image data can be obtained with higher accuracy.

また、疵検出処理の被検査領域算出処理では、先ず、比較的に光の反射率が安定しているフランジ3の垂面12を撮影画像データから算出し、これに基づいてウェブ2の上面及び下面の被検査領域17を設定しているので、H形鋼1が蛇行した状態で搬送されていても、ウェブ2の被検査領域17を確実に設定することができる。
さらに、ウェブ2の被検査領域17は、被検査領域17内の淡撮影画像データのうち濃淡変化が少ないデータを濃色及び淡色の一方に補正する濃淡補正を行い、補正した被検査領域17内の濃淡撮影画像データを二値データに変換しているので、照度のバラツキやウェブ2の上面及び下面の反射率変動の影響を抑制し、高精度に被検査領域17内の表面欠陥を検出することができる。
Further, in the inspection area calculation process of the wrinkle detection process, first, the vertical surface 12 of the flange 3 whose light reflectance is relatively stable is calculated from the photographed image data, and based on this, the upper surface of the web 2 and Since the inspection area 17 on the lower surface is set, the inspection area 17 of the web 2 can be reliably set even if the H-section steel 1 is conveyed in a meandering state.
Further, the inspected area 17 of the web 2 performs density correction that corrects data having a small change in density among the light-captured image data in the inspected area 17 to one of a dark color and a light color. Since the grayscale image data is converted into binary data, the influence of variations in illuminance and reflectance fluctuations on the upper and lower surfaces of the web 2 is suppressed, and surface defects in the inspected region 17 are detected with high accuracy. be able to.

1…H形鋼、2…ウェブ、2a…ウェブの上面、3…フランジ、4U,4L…照明装置、5U,5L…カメラ、6…画像処理部、7,8…昇降機構、9…画像取込部、10…疵検出部、11…形状データ部、12…背景、13…垂面、14…フランジの内面、15…ウェブ及びフランジの接合部、16…不感帯、17…被検査領域、18…黒色データ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... H-section steel, 2 ... Web, 2a ... Upper surface of web, 3 ... Flange, 4U, 4L ... Illuminating device, 5U, 5L ... Camera, 6 ... Image processing part, 7, 8 ... Elevating mechanism, 9 ... Image taking Insertion part, 10 ... Wrinkle detection part, 11 ... Shape data part, 12 ... Background, 13 ... Vertical surface, 14 ... Inner surface of flange, 15 ... Joining part of web and flange, 16 ... Dead zone, 17 ... Inspected area, 18 ... black data

Claims (3)

冷間状態で搬送されているH形鋼のフランジ及びウェブを撮影した撮影画像データに基づいて、前記H形鋼の被検査領域に存在する表面欠陥を検出するH形鋼の疵検出方法であって、
前記撮影画像データの被検査領域にハレーションが発生するように、前記フランジ及び前記ウェブに光を照射し続け、
前記撮影画像データ及び予め記憶されている前記H形鋼の形状データに基づいて、前記ウェブの特定位置を前記被検査領域として算出する被検査領域算出工程と、
前記被検査領域の濃淡撮影画像データのうち濃淡変化が少ないデータを濃色及び淡色の一方に補正し、補正した前記被検査領域の濃淡撮影画像データを二値データに変換するフィルター処理工程と、
前記二値データのうち黒色データが所定値以上の面積を有している場合に表面欠陥であることを判定する疵認識工程と、を備えていることを特徴とするH形鋼の疵検出方法。
This is a H-section steel flaw detection method for detecting surface defects present in the inspected area of the H-section steel based on image data obtained by photographing the flange and web of the H-section steel being conveyed in a cold state. And
Continue to irradiate light to the flange and the web so that halation occurs in the inspection area of the captured image data ,
Based on the captured image data and the shape data of the H-shaped steel stored in advance, an inspection area calculation step for calculating a specific position of the web as the inspection area;
A filter processing step of correcting data having a small change in shading in the shaded image data of the inspected area to one of dark and light colors, and converting the corrected shaded image data of the inspected area into binary data;
And a wrinkle recognition step of determining a surface defect when the black data of the binary data has an area of a predetermined value or more. .
前記被検査領域算出工程は、
前記撮影画像データから前記フランジの垂面の位置を算出し、
前記H形鋼の形状データから前記フランジの形状寸法を読み込み、
前記フランジの垂面の位置及び前記フランジの形状寸法に基づいて前記撮影画像データのウェブ及びフランジの間の接合部の形状寸法を算出し、
前記接合部の形状寸法に基づいて、前記ウェブの特定位置を前記被検査領域として算出することを特徴とする請求項1記載のH形鋼の疵検出方法。
The inspection area calculation step includes:
Calculate the position of the vertical surface of the flange from the captured image data,
Read the flange dimensions from the shape data of the H-section steel,
Based on the position of the vertical surface of the flange and the shape dimension of the flange, calculate the shape dimension of the joint between the web and the flange of the captured image data,
2. The H-shaped steel flaw detection method according to claim 1, wherein a specific position of the web is calculated as the inspection area based on a shape and dimension of the joint.
H形鋼のフランジ及びウェブに光を照射する照明装置と、この照明装置が光を照射した領域を撮影するカメラとを有し、前記カメラが撮影した撮影画像データに基づいて前記H形鋼の被検査領域に存在する表面欠陥を検出するH形鋼の疵検出装置であって、
前記照明装置は、前記撮影画像データの被検査領域にハレーションが発生するように前記フランジ及び前記ウェブに光を照射しているとともに、
前記被検査領域の濃淡撮影画像データのうち濃淡変化が少ないデータを濃色及び淡色の一方に補正し、補正した前記被検査領域の濃淡撮影画像データを二値データに変換するフィルター処理手段と、
前記二値データのうち黒色データが所定値以上の面積を有している場合に表面欠陥であることを判定する疵認識手段と、を備えていることを特徴とするH形鋼の疵検出装置。
It has an illuminating device that irradiates light to the flange and web of the H-shaped steel, and a camera that captures an area where the illuminating device irradiates light, and based on the captured image data captured by the camera, A H-shaped steel flaw detector for detecting surface defects present in a region to be inspected,
The illumination device irradiates the flange and the web with light so that halation occurs in the inspection area of the captured image data ,
A filter processing unit that corrects data having a small change in light and shade among the light and dark image data of the region to be inspected to one of a dark color and a light color, and converts the light and shade image data of the corrected region to be inspected into binary data;
H-shaped steel wrinkle detecting device comprising: wrinkle recognizing means for determining a surface defect when black data of the binary data has an area of a predetermined value or more .
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